PID控制器是应用最广泛的闭环控制器，它根据给定值与被控实测值之间的偏差；按照PID算法计算出控制器的输出量，控制执行机构进行调节，使被控量跟随给定量变化，并使系统达到稳定；自动消除各种干扰对控制过程的影响。其中PID分别表示比例、积分和微分
PID指令块：通过一个PID回路表交换数据，只接受0.0 - 1.0之间的实数（实际上就是百分比）作为反馈、给定与控制输出的有效数值。
PID向导：方便地完成输入/输出信号转换/标准化处理。PID指令同时会被自动调用。
S7-200 SMARTCPU最多能支持8个PID控制回路（8个PID指令功能块）,根据PID算法自己编程没有具体数目的限制，但是我们应该考虑PLC的存储空间以及扫描周期等影响。
PID控制是负反馈闭环控制，能够抑制系统闭环内的各种各样的因素所引起的扰动，使反馈跟随给定变化。
PID控制算法有几个关键的参数Kc（Gain，增益）Ti（积分时间常数），Td（微分时间常数）Ts（采样时间） 在S7-200 SMART中PID功能是通过PID指令功能块实现。通过定时（按照采样时间）执行PID功能块，按照PID运算规律，根据当时的给定、反馈、比例－积分－微分数据，计算出控制量。
由于PID能控制温度、压力等等许多对象，它们各自都是由工程量表示，因此有一种通用的数据表示方法才能被PID功能块识别。
S7-200 SMART中的PID功能使用占调节范围的百分比的方法抽象地表示被控对象的数值大小。在实际工程中，这个调节范围往往被认为与被控对象（反馈）的测量范围（量程）一致。
PID功能块只接受0.0 - 1.0之间的实数（其实就是0%--100%）作为反馈、给定与控制输出的有效数值，如果是直接用PID功能块编程，一定要保证数据在这个范围以内，否则会出错。其他如增益、采样时间、积分时间、微分时间都是实数。因此，必须把外围实际的物理量与PID功能块需要的（或者输出的）数据之间进行转换。这是所谓输入/输出的转换与标准化处理
采样时间：CPU一定要按照一定的时间间隔对反馈进行采样，才能进行PID控制的计算。采样时间就是对反馈进行采样的间隔。短于采样时间间隔的信号变化是不能测量到的。过短的采样时间没有必要，过长的采样间隔显然不能够满足扰动变化比较快、或者速度响应要求高的场合。
增益（Gain，放大系数，比例常数） 增益与偏差（给定与反馈的差值）的乘积作为控制器输出中的比例部分。提高响应速度，减少误差，但不能消除稳态误差，当比例作用过大时，系统的稳定性下降。 积分时间:偏差值恒定时，积分时间决定了控制器输出的变化速率。积分时间越短，偏差得到的修正越快。过短的积分时间有可能造成不稳定。 积分时间的长度相当于在阶跃给定下，增益为“1”的时候，输出的变化量与偏差值相等所需要的时间，也就是输出变化到二倍于初始阶跃偏差的时间。 如果将积分时间设为最大值，则相当于没有积分作用。
微分时间:偏差值发生改变时，微分作用将增加一个尖峰到输出中，跟着时间流逝减小。微分时间越长，输出的变化越大。微分使控制对扰动的敏感度增加，也就是偏差的变化率越大，微分控制作用越强。微分相当于对反馈变化趋势的预测性调整。 如果将微分时间设置为0就不起作用，控制器将作为PI调节器工作。
比例调节 :提高响应速度，减少误差，但不能消除稳态误差，当比例作用过大时，系统的稳定性下降。(由小到大单独调节）
积分调节:消除稳态误差，使系统的动态响应变慢，积分时间越小，积分作用越大 ，偏差得到的修正越快，过短的积分时间有可能造成不稳定。（将调好的比例增益调整到50%~80%后，由大到小减小积分时间）
微分调节:超前调节，能预测误差变化的趋势，提前抑制误差的控制作用，从而避免了被控量的严重超调。能改善系统的响应速度和稳定能力，对噪声干扰有放大作用，对具有滞后性质的被控对象，应加入微分环节。 三、PID向导
1、在Micro/WIN SMART中的工具菜单中选择PID向导 3、S7-200 SMART CPU最多能支持8个PID控制回路（8个PID指令功能块） 6、增益：即比例常数 积分时间：若不想要积分作用可以将该值设置很大（比如10000.0） 微分时间：若不想要微分回路，可以把微分时间设为0 采样时间：是PID控制回路对反馈采样和重新计算输出值的时间间隔
8、单极性：0-27648 双极性-27648到27648 温度x10°是PT100的热电阻或热电偶 的温度值°C表示摄氏度 °F表示华氏度 选用20%偏移：如果输入为4－20mA则选此项，4mA是0－20mA信号的20%，所以选20% 偏移，即4mA对应5530，20mA对应27648 11、输出类型：可以再一次进行选择模拟量输出或数字量输出。 模拟量输出用来控制一些需要模拟量给定的设备，如比例阀、变频器等 数字量输出其实就是控制输出点的通、断状态按照一定的占空比变化，能控制固态继电器（加热棒等）
12、范围： 为单极时，缺省值为 0 到 27648 为双极时，取值-27648 到27648 为20%偏移量时，取值5530 - 27648 ，不可改变 14、反馈值下限的10%时报警 15、反馈值高于上限的90%时报警 16、模拟量模块错误报警 。“EM0”就是第一个扩展模块的位置
18、可以再一次进行选择添加PID 手动控制模式 20、PID功能块使用了一个120个字节的V区地址来来控制回路的运算工作；并且PID向导生成的输入/输出量的标准化程序也需要运算数据存储区。要保证该地址起始的若干字节在程序的其它地方没有被重复使用。 24、向导完成生成的子程序 25、向导生成的数据块
（2）积分作用：消除稳态误差，使系统的动态相应的变慢，积分过大会影响系统的稳定性。调节参考方法：将调节好的比例系数调整到50%--80%；由大到小，增加积分影响
调节方法参考：由小到大单独调节，并相应调整比例和积分，追求调节偏差的变化率
（4）PID调节方法：先将积分和微分关闭，先调比例，在比例差不多时加上积分，正常的情况，比例值越大输出结果越快；积分越大，输出结果越慢；微分在调节温控时使用，正常的情况可不用
2、采样时间是PID控制回路对反馈采样和重新计算输出值的时间间隔（在PID向导配置中更改）
6、在自动模式下，单击“启动”按钮，启动自整定，自整定完成后，单击“更新”按钮，可把参数写进CPU中
在有些控制中需要PID反作用调节。例如：在夏天控制空调制冷时，若反馈温度（过程值）低于设定温度，需要关阀，减小输出控制（减少冷水流量等）这就是PID反作用调节（在PID正作用中若过程值小于设定值，则需要增大输出控制）
若想实现PID反作用调节，需要把PID回路的增益设为负数。对于增益为0的积分或微分控制来说，如果指定积分时间、微分时间为负值，则是反作用回路。
可使用手动/自动切换的功能。PID向导生成的PID功能块需要保证每个扫描周期都调用，所以在主程序内使用SM0.0调用。
闭环系统的调试，首先应当做开环测试。所谓开环，就是在PID调节器不投入工作的时候，观察：（1）反馈通道的信号是否稳定（2）输出通道是否动作正常
可以试着给出一些比较保守的PID参数，比如放大倍数（增益）不要太大，可以小于1，积分时间不要太短，以免引起振荡。在这个基础上，可以直接投入运行观察反馈的波形变化。给出一个阶跃给定，观察系统的响应是最好的方法。
如果反馈达到给定值之后，历经多次振荡才能稳定或者根本不稳定，应思考是否增益过大、积分时间过短；如果反馈迟迟不能跟随给定，上升速度很慢，应该考虑是不是增益过小、积分时间过长……PID参数的调试是一个综合的、互相影响的过程，实际调试过程中的多次尝试是很重要的步骤。
因为积分控制的作用在于消除纯比例调节系统固有的“静差”。没有积分控制的比例控制管理系统中，没有偏差就没有输出量，没有输出就不能维持反馈值与给定值相等。所以永远不能够做到没有偏差。
6、S7-200 SMART控制变频器，在变频器也有PID控制功能时，应当使用谁的PID功能？
可以根据详细情况使用。一般来说，若需要控制的变量直接与变频器直接有关，比如变频水泵控制水压等，可以第一先考虑使用变频器的PID功能。
不可以重复，使用PID向导时，对应回路的指令块也会调用，所以指令块与向导使用的PID回路号不能重复，否则会产生预想不到的结果。
使用PID向导时，对应回路的指令块也会调用，所以PID指令块与向导一共支持8个。
可以，但是不推荐，主程序/子程序的循环时间每个周期都可能不同，不能确保精确的采样，建议用定时中断，例如SMB34/SMB35。
采样时间是1S，要求PID指令块每隔1S调用一次。可以先做一个250ms的定时中断，然后编程累加判断每4次中断执行一次PID指令即可。
可以简单地使用调用/不调用指令的方式控制自动/手动模式。不调用PID指令时，可以手动给输出地址0.0-1.0之间的实数。
关于PID 比例调节作用：是按比例反应系统的偏差，系统如果出现了偏差，比例调节立即产生调节作用用以减少偏差。比例作用大，可以加快调节，减少误差，但是过大的比例，使系统的稳定性下降，甚至造成系统的不稳定。 积分调节作用：是使系统消除稳态误差，提高无差度。因为有误差，积分调节就进行，直至无差，积分调节停止，积分调节输出一常值。积分作用的强弱取决与积分时间常数Ti，Ti越小，积分作用就越强。反之Ti大则积分作用弱，加入积分调节可使系统稳定性下降，动态响应变慢。积分作用常与另两种调节规律结合，组成PI调节器或PID调节器。 微分调节作用，微分作用反映系统偏差信号的变化率，具有预见性，能预见偏差变化的趋势，因此能产生超前的控制作用，在偏差
真正要用PID算法的时候，发现书上的代码在我们51上来实现还不是那么容易的事情。简单的说来，就不可以直接调用。仔细分析你不难发现，教材上的、网上现行的PID实现的C语言代码几乎都是用浮点型的数据来做的，能想象，如果我们的计算使用浮点数据，那我们的51单片机来运行的话会有多痛苦。 所以，本人自己琢磨着弄了一个整型变量来实现了PID算法，由于是用整型数来做的，所以也不是很精确，但是对于很多的使用场合，这个精度也够了。关于系数和采样电压全部是放大10倍处理的。所以精度不是很高，但是也不是那么低，大部分的场合都够用了。实在觉得精度不够，可以再放大10倍或者100倍处理，但是要注意不超出整个数据类型的范围就可以了。 本人做的是带死区控制
数学模型一直都有助于判定特定设计的最佳补偿组件，然而，补偿 WLED 电流调节升压转换器的情况，则与补偿被设定为调节电压的相同转换器略微不同。以传统的方法测量控制回路相当不便，因为回馈 (FB) 引脚的阻抗不高，而且缺乏上端 FB 电阻。在参照 1 中，Ray Ridley 展示了简易小信号控制回路模型，适用于具备电流模式控制的升压转换器。下文说明 Ridley 模型应如何修改才能适用于 WLED 电流调节升压转换器，同时，也将说明如何测量升压转换器的控制回路。 回路组件 如图 1 所示，为了从输入电压提供较高或较低的调节输出电压，任何可调式 DC/DC 转换器都能够加以修改。在这类配置中，如果假设 ROUT
#include reg52.h #include lcd1602.h sfr T2MOD = 0x0c9; #define uchar unsigned char #define uint unsigned int sbit Q0 = P2^4; sbit Q1 = P2^5; sbit Q2 = P2^6; sbit Q3 = P2^7; sbit GORB = P1^6; //换相 sbit PWM = P1^7; sbit UP = P1^0; sbit DOWM = P1^1; sbit ADDSPEED = P1^2; sbit SUBSPEED = P1^3; uint tuint = 65535
电机转速设计 /
0 引言 电气控制 回路中如果存在竞争与冒险问题，就会直接危及人机安全，造成重大事故，后果不堪设想，因此，在电气控制回路的设计应用中应引起格外的重视。在电子线路的设计中，竞争与冒险的问题处于重要的位置，因为该问题的存在关系到系统是否能可靠地工作。另外，由于强电构成的电气控制一般比较直观，易于识读，很少出现竞争与冒险问题，易被忽视。如果在设计中考虑不周或生产、检修过程中控制回路接线错误，都会产生该问题。 1 电路分析 软起动器起动电机旁路运行后，电机自由停车和延时停机的控制原理图如图1 所示，电机的起动通过中间继电器KA1 的吸合来实现;起动达速后中间继电器KA2 吸合，旁路接触器KM 得电，电机旁路运行;S
中竞争与冒险问题 /
什么是串级PID? 什么是串级PID？顾名思义就是两个 串起来 的PID，下面是一个双闭环的例子，外环是位置环，内环是速度环，最终的执行器是电机，电机输出产生了速度和位置；具体框图如下图所示； 当然执行器也可以是四轴飞行器，整体过程如下： 我们在外环给定相应的位置高度，外环PID的输出就是内环PID的期望值； 内环PID的输出将产生相应的油门大小，最终飞行器会产生上升的速度； 内环反馈值为速度，控制相应的速度达到外环所需的速度期望值； 最终外环达到期望的位置； 可能这里比较抽象，好吧，下面继续细化一下硬件的细节； PID的算法控制其实是一种无系统模型的控制，能够准确的通过参数经验经验去调试系统； 但是实际的物理对象的模型
？ /
/*==================================================================================================== 这是从网上找来的一个很典型的PID处理程序，在使用单片机作为控制cpu时，请稍作简化，具体的PID 参数必须由具体对象通过实验确定。由于单片机的处理速度和ram资源的限制，一般不采用浮点数运算， 而将所有参数全部用整数，运算到最后再除以一个2的N次方数据（相当于移位），作类似定点数运算，可 大幅度的提升运算速度，根据控制精度的不一样的要求，当精度要求很高时，注意保留移位引起的 余数 ，做好余 数补偿。这个程序只是一般常用pid算
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简介： 深圳市创科自动化控制技术有限公司是一家专业的视觉软件研发企业，为客户定制每一种视觉应用，提供丰富的视觉功能。并且用户都能够通过VC、VB、DELPHI等工具进行二次开发。 应用领域： 采用计算机视觉技术解决大功率晶体管在封装过程中位置的闭环控制问题。晶圆在切割与拉伸过程中会产生间隔不一致的问题，而平台的X、Y移动量却是固定，这样一来就会造成机械手只吸取到晶片的边缘或根本吸取不到晶片。为了知道晶片的中心位置，目前采用机器视觉的定位技术是一种可靠与经济的方案。 实现过程： 用机械视觉技术就要使用到CCD、光源、图像采集卡、计算机等设备。CCD与光源固定在晶圆的上方，高度要根据镜头与放大倍数来调节，一旦设置好就锁紧它。为了更好的提高视觉
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